詳解電池的種類和分類方法
來源:寶鄂實(shí)業(yè)
2019-03-20 08:46
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電池的分類有不同的方法,其分類方法大體上可分為三大類
第一類:按電解液種類劃分包括:堿性電池,電解質(zhì)主要以氫氧化鉀火溶液為主的電池:如:堿性鋅錳電池(俗稱堿錳電池或堿性電池)、鎘鎳電池,鎳氫電池等。酸性電池,主要以硫酸水溶液為介質(zhì),如鋅錳干電池(有的消費(fèi)者也稱之為酸性電池)、海水電池等;有機(jī)電解液電池,主要以有機(jī)溶液為介質(zhì)的電池,如 鋰電池、鋰離子電池等。
第二類:按工作性質(zhì)和貯存方式劃分包括:一次電池,又稱原電池,即不能再充電的電池,如鋅錳干電池,鋰原電池等;二次電池,即可充電池,如鎳氫電池、鋰離電池、鎘鎳電池等;蓄電池習(xí)慣上指鉛酸蓄電池,也是二次電池;燃料電池,即活性材料在電池工作時(shí)才連續(xù)不斷地從外部加入電池,如氫氧燃料電池等; 貯備電池,即電池貯存時(shí)不直接接觸電解液,直到電池使用時(shí),才加入電解液,如鎂化銀電池又稱海水電池等。
第三類:按電池所用正、負(fù)極材料劃分包括:鋅系列電池,如鋅錳電池、鋅銀電池等;鎳系列電池,如鎘鎳電池、氫鎳電池等:鉛系列電池,如鉛酸電池等;鋰離子電池、鋰錳電池;二氧化錳系列電池,如鋅錳電池、堿錳電池等;空氣(氧氣)系列電池,如鋅空電池等。
鉛酸蓄電池
鉛酸蓄電池已有100多年的歷史,廣泛用作內(nèi)燃機(jī)汽車的起動(dòng)動(dòng)力源。它也是成熟的電動(dòng)汽車蓄電池,它可靠性好、原材料易得、價(jià)格便宜;比功率也基本上能滿足電動(dòng)汽車的動(dòng)力性要求。但它有兩大缺點(diǎn);一是比能量低,所占的質(zhì)量和體積太大,因此一次充電行駛里程較短;另一個(gè)是使用壽命短,使用成本過高。
鎳氫蓄電池
鎳氫蓄電池屬于堿性電池,鎳氫蓄電池循環(huán)使用壽命較長(zhǎng),能量密度高,但價(jià)格較高,存在記憶效應(yīng)。國(guó)外生產(chǎn)電動(dòng)汽車鎳氫蓄電池的公司主要是Ovonie、豐田和松下的一個(gè)合資公司。Ovonie現(xiàn)有80A·h和130A·h兩種單元電池,其比能量達(dá)75-80W·h/kg,循環(huán)使用壽命超過600次。這種蓄電池裝在幾種電動(dòng)汽車上使用,其中一類車一次充電可行駛345km,有一輛車一年中行駛了8萬多公里。國(guó)內(nèi)已開發(fā)出55A·h和100A·h 單元電池,比能量達(dá)65 W·h/kg,功率密度大于800W/kg的鎳氫蓄電池。
鋰離子電池
鋰離子二次電池作為新型高電壓、高能量密度的可充電電池,其獨(dú)特的物理和電化學(xué)性能,具有廣泛的民用和國(guó)防應(yīng)用的前景。其突出的特點(diǎn)是:重量輕、儲(chǔ)能大(能量密度高)、無污染、無記憶效應(yīng)、使用壽命長(zhǎng)。在同體積重量情況下,鋰電池的蓄電能力是鎳氫電池的1.6倍,是鎳鎘電池的4倍,并且人類只開發(fā)利用了其理論電量的20%~30%,開發(fā)前景非常光明。同時(shí)它是一種真正的綠色環(huán)保電池,不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染,是目前最佳的能應(yīng)用到電動(dòng)車上的電池。我國(guó)從二十世紀(jì)九十年代開始開發(fā)和利用鋰離子電池,至今已取得突破性進(jìn)展,研制出了完全擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的鋰離子電池。
鎳鎘電池
鎳鎘電池的應(yīng)用廣泛程度僅次于鉛酸蓄電池,其比能量可達(dá)55W·h/kg,比功率超過190W/kg。可快速充電,循環(huán)使用壽命較長(zhǎng),是鉛酸蓄電池的兩倍多,可達(dá)到2000多次,但價(jià)格為鉛酸蓄電池的4~5倍。它的初期購置成本雖高,但由于其在能量和使用壽命方面的優(yōu)勢(shì),因此其長(zhǎng)期的實(shí)際使用成本并不高。缺點(diǎn)是有“記憶效應(yīng)”,容易因?yàn)槌浞烹姴涣级鴮?dǎo)致電池可用容量減小。須在使用十次左右后,作一次完全充放電,如果已經(jīng)有了“記憶效應(yīng)”,應(yīng)連續(xù)作3~5次完全充放電,以釋放記憶。另外鎘有毒,使用中要注意做好回收工作,以免鎘造成環(huán)境污染。
鈉硫蓄電池
鈉硫電池的優(yōu)點(diǎn):一個(gè)是比能量高。其理論比能量為760W·h/kg,實(shí)際已大于100W·h/kg,是鉛酸電池的3~4倍;另一個(gè)是可大電流、高功率放電。其放電電流密度一般可達(dá)200~300mA/mm2,并瞬時(shí)間可放出其3倍的固有能量;再一個(gè)是充放電效率高。由于采用固體電解質(zhì),所以沒有通常采用液體電解質(zhì)二次電池的那種自放電及副反應(yīng),充放電電流效率幾乎100%。鈉硫電池缺點(diǎn),主要其工作溫度在300~350℃,所以,電池工作時(shí)需要一定的加熱保溫。而高溫腐蝕嚴(yán)重,電池壽命較短。已有采用高性能的真空絕熱保溫技術(shù),可有效地解決這一問題。也有性能穩(wěn)定性及使用安全性不太理想等問題。
















